WO2013180524A1 - 점착제 조성물 - Google Patents

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이민기
김노마
윤성수
김수정
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LG Chem Ltd
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Definitions

  • the present application relates to an adhesive composition, an optical laminate, a polarizing plate, and a display device.
  • a liquid crystal display device usually includes a liquid crystal panel and an optical film containing a liquid crystal component injected between two transparent substrates.
  • an optical film there exists a polarizing film, retardation film, a brightness improving film, etc.
  • the adhesive for optical films is used in many cases, in order to laminate
  • the pressure-sensitive adhesives include acrylic polymers, rubbers, urethane resins, silicone resins, ethylene vinyl acetate (EVA) resins, and the like.
  • Adhesives for optical films, particularly polarizing plates, are excellent in transparency and resistant to oxidation and yellowing. Adhesives containing this good acrylic copolymer are generally used.
  • the main physical properties required in the pressure-sensitive adhesive composition for an optical film include cohesive force, adhesive force, reworkability, low light leakage property, stress relaxation property, and the like.
  • the adhesive composition for achieving the above physical properties is proposed.
  • Patent Document 1 Republic of Korea Patent No. 1023839
  • Patent Document 2 Republic of Korea Patent No. 1171976
  • Patent Document 3 Republic of Korea Patent No. 1171977
  • the present application provides an adhesive composition, an optical laminate, a polarizing plate, and a display device.
  • Exemplary pressure-sensitive adhesive composition may include a block copolymer.
  • block copolymer may refer to a copolymer comprising blocks of different polymerized monomers.
  • the block copolymer may include a first block having a glass transition temperature of 50 ° C. or more and a second block having a glass transition temperature of ⁇ 10 ° C. or less.
  • the "glass transition temperature of a predetermined block" of a block copolymer may mean a glass transition temperature measured from a polymer formed only of monomers included in the block.
  • the glass transition temperature of the first block may be 60 ° C. or more, 65 ° C. or more, 70 ° C. or more, or 75 ° C. or more.
  • the upper limit of the glass transition temperature of the first block is not particularly limited, but may be, for example, about 150 ° C, 140 ° C, 130 ° C, or 120 ° C.
  • the glass transition temperature of the second block may be -20 ° C or less, -30 ° C or less, -35 ° C or less, or -40 ° C or less.
  • the lower limit of the glass transition temperature of the second block is not particularly limited, but may be, for example, about -80 ° C, -70 ° C, -60 ° C, or -55 ° C.
  • the block copolymer including at least two kinds of the blocks may form, for example, a fine phase separation structure in the pressure-sensitive adhesive. Such a block copolymer can form an adhesive which exhibits appropriate cohesive force and stress relaxation property according to temperature change and maintains excellent physical properties required for optical films, such as durability reliability, light leakage preventing property and reworkability.
  • the first block for example, a number average molecular weight (M n: Number Average Molecular Weight ) This may be 2500 to 150,000.
  • the number average molecular weight of the first block may mean, for example, the number average molecular weight of the polymer prepared by polymerizing only the monomer forming the first block.
  • the number average molecular weight referred to in the present specification can be measured by, for example, the method shown in the Examples by using GPC (Gel Permeation Chromatograph).
  • the number average molecular weight of the first block may be about 5,000 to 100,000 or about 10,000 to 50,000.
  • the block copolymer may have a number average molecular weight of 50,000 to 300,000.
  • the number average molecular weight of the block copolymer may be, in another example, 90,000 to 250,000, 90,000 to 200,000, or 90,000 to 180,000.
  • the block copolymer has a molecular weight distribution (PDI; Mw / Mn), that is, a ratio (Mw / Mn) of weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) in a range of 1.0 to 2.5 or 1.4 to 2.5. There may be.
  • the molecular weight characteristics can be adjusted as described above to provide a pressure-sensitive adhesive composition or pressure-sensitive adhesive.
  • the block copolymer may be a crosslinkable copolymer having a crosslinkable functional group.
  • a crosslinkable functional group a hydroxyl group, a carboxyl group, an isocyanate group, a glycidyl group, etc. can be illustrated, For example, a hydroxyl group can be used.
  • the functional group When including a crosslinkable functional group, the functional group may be included in, for example, a second block having a low glass transition temperature.
  • the first block having a high glass transition temperature may not include a crosslinkable functional group, and only the second block may include a crosslinkable functional group.
  • the cross-linkable functional group When the cross-linkable functional group is included in the second block, it exhibits an appropriate cohesion force and stress relaxation property according to the temperature change, thereby forming an adhesive that maintains excellent physical properties required for optical films such as durability, light leakage prevention properties, and reworkability. can do.
  • the type of monomers forming the first block and the second block in the block copolymer is not particularly limited as long as the above glass transition temperature is secured by the combination of the monomers.
  • the first block may include a polymerized unit derived from a (meth) acrylic acid ester monomer.
  • that the monomer is included in the polymer or the block as a polymerized unit may mean that the monomer forms a backbone, for example, a main chain or a side chain of the polymer or block through a polymerization reaction.
  • an alkyl (meth) acrylate can be used, for example.
  • alkyl having an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, 1 to 16 carbon atoms, 1 to 12 carbon atoms, 1 to 8 carbon atoms or 1 to 4 carbon atoms ( Meta) acrylates can be used.
  • Examples of such monomers include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth ) Acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-ethylbutyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, iso Bornyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, and lauryl (meth) acrylate, and the like, and the glass transition temperature of one or more of the above is ensured.
  • the monomer forming the first block in consideration of the ease of glass transition temperature control and the like is a methacrylic acid ester monomer, for example, 1 to 20 carbon atoms, 1 to 16 carbon atoms Alkyl methacrylate having an alkyl group having 1 to 12, 1 to 8 carbon atoms or 1 to 4 carbon atoms can be used.
  • the second block of the block copolymer comprises, for example, polymerized units derived from 90 to 99.9 parts by weight of the (meth) acrylic acid ester monomer and 0.1 to 10 parts by weight of the copolymerizable monomer having a crosslinkable functional group. can do.
  • the unit weight part may mean a ratio of weights between components.
  • the second block may include polymerized units derived from 90 to 99.9 parts by weight of the (meth) acrylic acid ester monomer and 0.1 to 10 parts by weight of the copolymerizable monomer having a crosslinkable functional group.
  • the ratio (A: B) based on the weight of the (meth) acrylic acid ester monomer (A) and the copolymerizable monomer (B) having a crosslinkable functional group forming the polymerized unit of the second block is from 90 to 99.9: It may mean the case of 0.1 to 10.
  • the (meth) acrylic acid ester monomer forming the second block it is possible to secure the glass transition temperature in the above-described range through copolymerization with the copolymerizable monomer among the monomers that may be included in the first block.
  • kinds of monomers can be selected and used.
  • the (meth) acrylic acid ester monomer forming the second block in consideration of the ease of glass transition temperature control, etc. is an acrylic acid ester monomer, for example, 1 to 20 carbon atoms among the monomers described above.
  • Alkyl acrylates having an alkyl group having 1 to 16, 1 to 12 carbon atoms, 1 to 8 carbon atoms or 1 to 4 carbon atoms can be used.
  • copolymerizable monomer which has a crosslinkable functional group for example, it has a site
  • Copolymerizable monomers having such crosslinkable functional groups are variously known in the field of pressure-sensitive adhesives, and all of these monomers may be used in the polymer.
  • a copolymerizable monomer which has a hydroxyl group 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 6-hydroxy Hydroxyalkyl (meth) acrylates such as hexyl (meth) acrylate or 8-hydroxyoctyl (meth) acrylate, or 2-hydroxyethylene glycol (meth) acrylate or 2-hydroxypropylene glycol (meth) Hydroxyalkylene glycol (meth) acrylates such as acrylate may be used, but is not limited thereto.
  • hydroxyalkyl acrylate or hydroxyalkylene glycol acrylate may be used among the above monomers. no.
  • the first block and / or the second block may further comprise other optional comonomers, if necessary, for example, for the control of the glass transition temperature, and the monomers may be included as polymerized units. have.
  • said comonomer it is (meth) acrylonitrile, (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-butoxy methyl (meth) acrylamide, N-vinyl pyrrolidone, or N-vinyl capro Nitrogen-containing monomers such as lactams and the like; Alkoxy alkylene glycol (meth) acrylic acid ester, alkoxy dialkylene glycol (meth) acrylic acid ester, alkoxy trialkylene glycol (meth) acrylic acid ester, alkoxy tetraalkylene glycol (meth) acrylic acid ester, alkoxy polyethylene glycol (meth) acrylic acid Esters, phenoxy alkylene glycol (meth) acrylic acid esters, phenoxy dialkylene glycol
  • Such comonomers may be included in the polymer by selecting one or more kinds thereof as necessary.
  • Such comonomers may be included in the block copolymer, for example, in a ratio of 20 parts by weight or less, or 0.1 to 15 parts by weight, relative to the weight of other monomers in each block.
  • the block copolymer may include, for example, 10 parts by weight to 50 parts by weight of the first block and 50 parts by weight to 90 parts by weight of the second block. By adjusting the ratio of the weight between the first block and the second block as described above, it is possible to provide the pressure-sensitive adhesive composition and pressure-sensitive adhesive of excellent physical properties.
  • the block copolymer may include 5 parts by weight to 45 parts by weight of the first block and 55 parts by weight to 95 parts by weight of the second block, or 5 parts by weight to 45 parts by weight of the first block and 60 parts by weight of the second block. 95 parts by weight may be included.
  • the block copolymer may be a diblock copolymer including the first and second blocks, that is, a block copolymer including only two blocks of the first and second blocks. .
  • a diblock copolymer By using a diblock copolymer, the durability, stress relaxation property, and reworkability of an adhesive can be maintained more excellently.
  • the method for producing the block copolymer is not particularly limited and can be prepared in a conventional manner.
  • the block polymer may be polymerized by, for example, a Living Radical Polymerization (LRP) method, for example, an organic rare earth metal complex may be used as a polymerization initiator, or an organic alkali metal compound may be used as a polymerization initiator.
  • LRP Living Radical Polymerization
  • an inorganic acid salt such as a salt
  • the pressure-sensitive adhesive composition may further include a crosslinking agent capable of crosslinking the block copolymer.
  • a crosslinking agent capable of crosslinking the block copolymer.
  • the crosslinking agent which has at least two functional groups which can react with the crosslinkable functional group contained in the said block copolymer can be used.
  • an isocyanate crosslinking agent an epoxy crosslinking agent, an aziridine crosslinking agent or a metal chelate crosslinking agent and the like can be exemplified.
  • an isocyanate crosslinking agent can be used.
  • isocyanate crosslinking agent For example, diisocyanate compounds, such as tolylene diisocyanate, xylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isoborone diisocyanate, tetramethyl xylene diisocyanate, or naphthalene diisocyanate, Alternatively, a compound obtained by reacting the diisocyanate compound with a polyol may be used. As the polyol, for example, trimethylol propane may be used.
  • crosslinking agents may be used in the pressure-sensitive adhesive composition, but a crosslinking agent that may be used is not limited thereto.
  • the multifunctional crosslinking agent may be included in the pressure-sensitive adhesive composition, for example, in an amount of 0.01 to 10 parts by weight or 0.01 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the block copolymer, and in this range, the gel fraction, cohesion, adhesive strength and Durability etc. can be kept excellent.
  • the pressure-sensitive adhesive composition may further include a silane coupling agent.
  • a silane coupling agent the silane coupling agent which has a beta-cyano group or an acetoacetyl group can be used, for example.
  • Such a silane coupling agent may, for example, allow the pressure-sensitive adhesive formed by a low molecular weight copolymer to exhibit excellent adhesion and adhesion stability, and also to maintain excellent durability and the like in heat and moisture resistant conditions. have.
  • silane coupling agent which has a beta-cyano group or an acetoacetyl group
  • the compound represented by following formula (1) or (2) can be used, for example.
  • R 1 is a beta-cyanoacetyl group or a beta-cyanoacetylalkyl group
  • R 3 is an acetoacetyl group or acetoacetylalkyl group
  • R 2 is an alkoxy group
  • n is 1 to 3 Is the number of.
  • the alkyl group may be an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, 1 to 16 carbon atoms, 1 to 12 carbon atoms, 1 to 8 carbon atoms or 1 to 4 carbon atoms, and the alkyl group may be linear, branched or cyclic. have.
  • the alkoxy group may be an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, 1 to 16 carbon atoms, 1 to 12 carbon atoms, 1 to 8 carbon atoms, or 1 to 4 carbon atoms, and the alkoxy group is linear, branched or cyclic. It may be a phase.
  • n in Formula 1 or 2 may be, for example, 1 to 3, 1 to 2, or 1.
  • acetoacetylpropyl trimethoxy silane for example, acetoacetylpropyl trimethoxy silane, acetoacetylpropyl triethoxy silane, beta-cyanoacetylpropyl trimethoxy silane or beta-cyanoacetylpropyl triethoxy silane Etc. may be illustrated, but is not limited thereto.
  • the silane coupling agent may be included in an amount of 0.01 parts by weight to 5 parts by weight or 0.01 parts by weight to 1 parts by weight based on 100 parts by weight of the block copolymer, and may effectively impart desired properties to the pressure-sensitive adhesive within this range.
  • An adhesive composition may further contain a tackifier as needed.
  • a tackifier for example, a hydrocarbon resin or a hydrogenated substance thereof, a rosin resin or a hydrogenated substance thereof, a rosin ester resin or a hydrogenated substance thereof, a terpene resin or a hydrogenated substance thereof, a terpene phenol resin or a hydrogenated substance thereof, a polymerized rosin resin or One kind or a mixture of two or more kinds such as a polymerized rosin ester resin may be used, but is not limited thereto.
  • the tackifier may be included in the pressure-sensitive adhesive composition in an amount of 100 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the block copolymer.
  • the pressure-sensitive adhesive composition may further further comprise one or more additives selected from the group consisting of epoxy resins, curing agents, ultraviolet stabilizers, antioxidants, colorants, reinforcing agents, fillers, antifoaming agents, surfactants and plasticizers, if desired.
  • the pressure-sensitive adhesive composition may have a coating solid content of 20 wt% or more or 25 wt% or more.
  • coating solid content may refer to the pressure-sensitive adhesive composition, that is, the solid content of the coating liquid at the time of being applied to the coating process to form the pressure-sensitive adhesive.
  • Such coating solids can be measured, for example, in the manner set forth in the Examples below.
  • the pressure-sensitive adhesive composition that is, the coating liquid, may contain the block copolymer, the crosslinking agent, the initiator and other additives, and may also include the solvent and the like.
  • the coating solid content can be 20 weight% or more, and the productivity of an adhesive, an optical film, or a display device can be maximized.
  • the upper limit of the coating solid content is not particularly limited, and can be appropriately controlled in the range of, for example, 50 wt% or less, 40 wt% or less, or 30 wt% or less, in consideration of the viscosity to be applied to the coating process.
  • the pressure-sensitive adhesive composition may also have a coating viscosity at 23 ° C. on the order of 500 cP to 3,000 cP.
  • coating viscosity is a viscosity of the pressure-sensitive adhesive composition, that is, the coating liquid at the time when it is applied to the coating process to form the pressure-sensitive adhesive, it may mean the viscosity in a state in which the above-described coating solid content is maintained.
  • the coating viscosity may be, for example, in the range of 500 cP to 2,500 cP, 700 cP to 2,500 cP, 900 cP to 2,300 cP at 23 ° C.
  • the pressure-sensitive adhesive composition comprising the block copolymer may exhibit a level of viscosity at which the effective coating is possible even in a state where the coating solid content is set high.
  • the pressure-sensitive adhesive composition may have a gel fraction of 80 wt% or less after implementing a crosslinked structure.
  • the gel fraction can be calculated by the following general formula (1).
  • A is the mass of the pressure-sensitive adhesive composition embodying a crosslinked structure
  • B is 72 hours in ethyl acetate at room temperature in a state that the pressure-sensitive adhesive composition of mass A in a mesh of 200 mesh size
  • the dry mass of the insoluble fraction collected after deposition is shown.
  • the lower limit of the gel fraction of the pressure-sensitive adhesive composition is not particularly limited, and may be, for example, 0 wt%.
  • the gel fraction of 0 wt% does not mean that the crosslinking did not proceed at all in the pressure-sensitive adhesive composition.
  • the pressure-sensitive adhesive composition having a gel fraction of 0% by weight the pressure-sensitive adhesive composition or crosslinking did not proceed at all, but the degree of crosslinking was low, so that the gel could not be maintained in the 200-mesh network. Leakage may also be included.
  • the pressure-sensitive adhesive composition may be a pressure-sensitive adhesive composition for an optical film.
  • the pressure-sensitive adhesive composition for an optical film may, for example, laminate optical films such as a polarizing film, a retardation film, an anti-glare film, a wide viewing angle compensation film, or a brightness enhancement film to each other, or the optical film or a laminate thereof such as a liquid crystal panel or the like. It can be used for attachment to adherends.
  • the pressure-sensitive adhesive composition as a pressure-sensitive adhesive composition for a polarizing plate, may be an pressure-sensitive adhesive composition used for attaching the polarizing film to the liquid crystal panel.
  • the present application also relates to a pressure-sensitive adhesive optical laminate.
  • Exemplary optical laminates include optical films; And it may include a pressure-sensitive adhesive layer formed on one side or both sides of the optical film.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may be, for example, a pressure-sensitive adhesive layer for attaching the optical film to a liquid crystal panel or the like of another LCD device or another optical film.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may include the pressure-sensitive adhesive composition of the present application described above.
  • the pressure-sensitive adhesive composition may be included in the pressure-sensitive adhesive layer in a state of implementing a crosslinked structure.
  • a polarizing film, a retardation film, a brightness enhancing film, or the like, or a laminate in which two or more kinds thereof are laminated may be exemplified.
  • the present application also relates to a pressure-sensitive adhesive polarizing plate.
  • the polarizing plate may have, for example, a structure in which the optical film is a polarizing film in the adhesive optical laminate.
  • the kind of polarizing film included in the polarizing plate is not particularly limited, and for example, a general kind known in the art such as polyvinyl alcohol-based polarizing film can be used without limitation.
  • the polarizing film is a functional film capable of extracting only light vibrating in one direction from incident light while vibrating in various directions.
  • a polarizing film may be a form in which a dichroic dye is adsorbed and oriented in a polyvinyl alcohol-based resin film, for example.
  • Polyvinyl alcohol-type resin which comprises a polarizing film can be obtained by gelatinizing polyvinylacetate-type resin, for example.
  • the polyvinylacetate resin which can be used may include not only a homopolymer of vinyl acetate but also a copolymer of vinyl acetate and other monomers copolymerizable with the above.
  • Examples of the monomer copolymerizable with vinyl acetate include unsaturated carboxylic acids, olefins, vinyl ethers, unsaturated sulfonic acids, and a mixture of one or two or more kinds of acrylamides having an ammonium group, but are not limited thereto. no.
  • the degree of gelation of the polyvinyl alcohol-based resin is usually 85 mol% to 100 mol%, preferably 98 mol% or more.
  • the polyvinyl alcohol-based resin may be further modified, for example, polyvinyl formal or polyvinyl acetal modified with aldehydes may be used.
  • the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol-based resin may be about 1,000 to 10,000 or about 1,500 to 5,000.
  • the polarizing film is a step of stretching the polyvinyl alcohol resin film as described above (ex. Uniaxial stretching), dyeing the polyvinyl alcohol resin film with a dichroic dye, adsorbing the dichroic dye, and a dichroic dye.
  • the adsorbed polyvinyl alcohol-based resin film can be produced through a process of treating with boric acid aqueous solution, and a process of washing with water after treating with boric acid aqueous solution.
  • the dichroic dye iodine or a dichroic organic dye may be used.
  • the polarizing plate may further include a protective film attached to one side or both sides of the polarizing film, and in this case, the pressure-sensitive adhesive layer may be formed on one side of the protective film.
  • the type of protective film is not particularly limited, and includes, for example, a cellulose film such as triacetyl cellulose (TAC); Polyester film such as polycarbonate film or PET (poly (ethylene terephthalet)); Polyether sulfone-based film; Alternatively, a film having a laminated structure of one layer or two or more layers, such as a polyethylene film, a polypropylene film or a polyolefin-based film produced using a resin having a cyclo or norbornene structure, an ethylene-propylene copolymer, or the like can be used.
  • the polarizing plate may further include one or more functional layers selected from the group consisting of a protective layer, a reflective layer, an antiglare layer, a retardation plate, a wide viewing angle compensation film, and a brightness enhancing film.
  • the method of forming the pressure-sensitive adhesive layer on the polarizing plate or the optical film as described above is not particularly limited.
  • the pressure-sensitive adhesive composition may be directly coated on the polarizing plate or the optical film and cured to realize a crosslinked structure.
  • a method of transferring it to a polarizing plate or an optical film may be used.
  • the method of coating the pressure-sensitive adhesive composition in the above is not particularly limited, and for example, a method of applying the pressure-sensitive adhesive composition by a conventional means such as a bar coater may be used.
  • the multifunctional crosslinking agent included in the pressure-sensitive adhesive composition is preferably controlled from the crosslinking reaction of the functional group from the viewpoint of performing a uniform coating process, whereby the crosslinking agent crosslinks in the curing and aging process after the coating operation.
  • the cohesive force of the pressure-sensitive adhesive may be improved, and adhesive properties and cuttability may be improved.
  • the coating process is also preferably carried out after sufficiently removing the bubble-inducing components such as volatile components or reaction residues in the pressure-sensitive adhesive composition, so that the crosslinking density or molecular weight of the pressure-sensitive adhesive is too low to lower the elastic modulus, at a high temperature Bubbles existing between the glass plate and the adhesive layer may be increased to prevent a problem of forming scatterers therein.
  • the method of implementing the crosslinking structure by curing the pressure-sensitive adhesive composition subsequent to the coating is also not particularly limited.
  • the coating layer may have an appropriate temperature such that a crosslinking reaction between the block copolymer contained in the coating layer and the multifunctional crosslinking agent may be caused. This can be done in such a way as to maintain.
  • the present application also relates to a display device, for example an LCD device.
  • the exemplary display device may include a liquid crystal panel and the polarizing plate or the optical laminate attached to one or both surfaces of the liquid crystal panel.
  • the polarizing plate or the optical laminate may be attached to the liquid crystal panel by the pressure-sensitive adhesive described above.
  • the liquid crystal panel in the apparatus may be, for example, a passive matrix panel such as twisted nematic (TN) type, super twisted nematic (STN) type, ferroelectic (F) type or polymer dispersed (PD) type; Active matrix panels such as two-terminal or three-terminal; All known panels, such as an In Plane Switching (IPS) panel and a Vertical Alignment (VA) panel, can be applied.
  • TN twisted nematic
  • STN super twisted nematic
  • F ferroelectic
  • PD polymer dispersed
  • Active matrix panels such as two-terminal or three-terminal
  • All known panels such as an In Plane Switching (IPS) panel and a Vertical Alignment (VA) panel, can be applied.
  • IPS In Plane Switching
  • VA Vertical Alignment
  • liquid crystal display device for example, upper and lower substrates such as a color filter substrate or an array substrate, are not particularly limited, and a configuration known in the art may be employed without limitation.
  • the pressure-sensitive adhesive composition of the present application can form a pressure-sensitive adhesive excellent in durability reliability, stress relief and reworkability.
  • the coating process can be efficiently carried out even in a state in which the coating solid content is kept high, so that the productivity can be maintained excellent and the pressure-sensitive adhesive having excellent uniformity in thickness can be formed.
  • the pressure-sensitive adhesive composition may be used for an optical film such as, for example, a polarizing plate.
  • Mn number average molecular weight
  • PDI molecular weight distribution
  • Coating solid content was evaluated by the following method.
  • Example 2 The pressure-sensitive adhesive composition of Example or Comparative Example is taken in an amount of about 0.3 g to 0.5 g (sample before drying) and placed in the aluminum dish.
  • the coating solid content is evaluated by the following formula according to the measurement result.
  • the viscosity of the pressure-sensitive adhesive composition was evaluated in the following manner using a Brookfield digital viscometer (DV-I +, DV-II + Pro).
  • the pressure-sensitive adhesive composition prepared in Examples and Comparative Examples was coated, and the coating layer was visually observed to evaluate the following criteria.
  • the polarizing plates prepared in Examples and Comparative Examples were cut to have a width of about 180 mm and a length of about 320 mm, to prepare a specimen, and attach it to a 19 inch commercial panel.
  • the panel is then stored in an autoclave (50 ° C., 5 atmospheres) for about 20 minutes to prepare a sample.
  • the heat resistance and moisture resistance of the prepared samples were evaluated according to the following criteria by observing the occurrence of bubbles and peeling at the adhesive interface after leaving the sample at 60 ° C. and 90% relative humidity for 500 hours, and the heat resistance of the samples at 80 ° C. After maintaining for 500 hours at and also observed the occurrence of bubbles and peeling evaluated by the following criteria.
  • the glass transition temperature (Tg) of each block of the block copolymer was calculated according to the following formula.
  • Wn is a weight fraction of the monomer used in each block and the like, and Tn represents a glass transition temperature that appears when the monomer used forms a homopolymer.
  • the right side of the above formula is the sum of the calculated values after calculating all the monomers (Wn / Tn) divided by the glass transition temperature when the monomer forms the homopolymer (Wn / Tn). to be.
  • MMA Conversion Rate (%) 100 ⁇ B / (A + B)
  • A is the area of the peak (approximately 3.4 ppm to 3.7 ppm) derived from the methyl group derived from the MMA contained in the polymer in the 1 H-NMR spectrum
  • B is the peak derived from the methyl group of the unpolymerized MMA (3.7 ppm). Area). That is, the conversion rate of the monomer was calculated in consideration of the shift position of the methyl group peak in the structure of the MMA.
  • the ratio of the 1st and 2nd block of a block copolymer is a following formula based on the ratio of methyl methacrylate (MMA) and butyl acrylate (BA) which are the main monomers used in forming a 1st block and a 2nd block. Calculated based on
  • % Content of MMA in block copolymer 100 x MMA peak area / BA peak area
  • the MMA peak area is the area value per 1 H proton of the 3.4-3.7 ppm vicinity peak in 1 H-NMR (peak observed by -CH 3 derived from MMA), and the BA peak area is 3.8 to 4.2 ppm in 1 H-NMR. Area value per 1 H proton of the near peak (the peak observed by -OCH 2 -present in the polymer formed by BA).
  • the weight ratio of the first and second blocks was calculated by calculating the relative values of the -CH 3 peak of the MMA structure and the -OCH 2 -peak of the polymer formed from BA.
  • EBiB ethyl 2-bromoisobutyrate
  • MMA methyl methacrylate
  • EAc ethyl acetate
  • the flask containing the mixture was sealed with a rubber membrane, purged with nitrogen at about 25 ° C. for about 30 minutes, and dissolved oxygen was removed by bubbling. Thereafter, 0.002 g of CuBr 2 , 0.005 g of tris (2-pyridylmethyl) amine) and 0.017 g of V-65 (2,2'-azobis (2,4-dimethyl valeronitrile)) were added to the deoxygenated mixture.
  • the reaction was started by immersing in a reactor at about 67 ° C. (polymerization of the first block).
  • a mixture of 155 g of butyl acrylate (BA), 0.8 g of hydroxybutyl acrylate (HBA) and 250 g of ethyl acetate (EAc) previously bubbled with nitrogen at a time when the conversion rate of methyl methacrylate is about 75% was added in the presence of nitrogen.
  • 0.006 g of CuBr 2 , 0.012 g of TPMA, and 0.05 g of V-65 were added to the reaction flask, and a chain extension reaction was performed (polymerization of the second block).
  • Block copolymers were prepared by exposing the reaction mixture to oxygen and terminating the reaction by dilution in an appropriate solvent when the conversion of monomers (BA) reached 80% or more (in the process V-65 takes into account its half-life). Appropriately divided to the end of the reaction).
  • BMA butyl methacrylate (monopolymer Tg: approx. 27 ° C)
  • HPMA 2-hydroxypropyl methacrylate (monopolymer Tg: approx. 26 ° C)
  • EBiB ethyl 2-bromoisobutyrateEA ethyl acetate
  • TPMA tris (2-pyridylmethyl) amine
  • V-65 2,2'-azobis (2,4-dimethyl valeronitrile)
  • MMA methyl methacrylate
  • n-butyl acrylate 87.3 parts by weight of n-butyl acrylate and 2.7 parts by weight of 4-hydroxybutyl acrylate
  • n-dodecyl mercaptan was added in an amount of 200 ppm as a molecular weight regulator, and then 120 parts by weight of ethyl acetate was added as a solvent.
  • a crosslinking agent (Coronate L, manufactured by Japan NPU), 0.1 part by weight of DBTDL (Dibutyltin dilaurate) and 0.2 weight of silane coupling agent having ⁇ cyanoacetyl group, based on 100 parts by weight of the block copolymer (A1) prepared in Preparation Example 1. Part was mixed and ethyl acetate was mixed as a solvent to adjust the coating solid content to about 33% by weight to prepare a coating solution (adhesive composition).
  • a crosslinking agent Coronate L, manufactured by Japan NPU
  • DBTDL Dibutyltin dilaurate
  • silane coupling agent having ⁇ cyanoacetyl group based on 100 parts by weight of the block copolymer (A1) prepared in Preparation Example 1. Part was mixed and ethyl acetate was mixed as a solvent to adjust the coating solid content to about 33% by weight to prepare a coating solution (adhesive composition).
  • the prepared coating solution was coated on a release treated surface of release PET (poly (ethylene terephthalate)) (MRF-38, manufactured by Mitsubishi) having a thickness of 38 ⁇ m, which was release-treated so that the thickness after drying was about 23 ⁇ m. Was maintained for about 3 minutes.
  • release PET poly (ethylene terephthalate)
  • MRF-38 poly (ethylene terephthalate)
  • TAC triacetylcellulose
  • PVA polyvinyl alcohol polarizing film
  • the pressure-sensitive adhesive composition (coating liquid) and the pressure-sensitive adhesive polarizing plate were prepared in the same manner as in Example 1 except that the components and the ratios of the pressure-sensitive adhesive composition (coating liquid) were adjusted as shown in Table 4 below.

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Abstract

본 출원은 점착제 조성물에 관한 것이다. 본 출원의 점착제 조성물은 내구 신뢰성, 응력 완화성 및 재작업성이 우수한 점착제를 형성할 수 있다. 또한, 부수적으로 상기 점착제 조성물을 사용하면, 예를 들면, 코팅 고형분을 높게 유지한 상태에서도 코팅 공정을 효율적으로 진행할 수 있어서 생산성을 우수하게 유지하고, 두께의 균일성 등이 우수한 점착제를 형성할 수 있다. 상기 점착제 조성물은, 예를 들면, 편광판 등과 같은 광학 필름용으로 사용될 수 있다.

Description

점착제 조성물
본 출원은 점착제 조성물, 광학 적층체, 편광판 및 표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid Crystal Display Device, 이하, 「LCD 장치」)는, 통상적으로 2장의 투명 기판의 사이에 주입된 액정 성분을 포함하는 액정 패널과 광학 필름을 포함한다. 광학 필름으로는, 편광 필름, 위상차 필름 또는 휘도 향상 필름 등이 있고, 이러한 광학 필름간의 적층이나, 광학 필름을 액정 패널 등의 피착체에 부착하기 위하여 광학 필름용 점착제가 사용되는 경우가 많다. 점착제로는, 아크릴 중합체, 고무, 우레탄 수지, 실리콘 수지 또는 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 수지 등을 사용한 것들이 있고, 광학 필름, 특히 편광판용의 점착제로는, 투명성이 우수하고, 산화나 황변에 대한 저항성이 좋은 아크릴 공중합체를 포함하는 점착제가 일반적으로 사용된다.
광학 필름용 점착제 조성물에서 요구되는 주요 물성은 응집력, 점착력, 재작업성, 저빛샘 특성 및 응력 완화성 등이 있다. 특허문헌 1 내지 3에서는 상기와 같은 물성을 달성하기 위한 점착제 조성물이 제안되어 있다.
<선행기술문헌>
<특허문헌>
특허 문헌 1: 대한민국 등록특허 제1023839호
특허 문헌 2: 대한민국 등록특허 제1171976호
특허 문헌 3: 대한민국 등록특허 제1171977호
본 출원은 점착제 조성물, 광학 적층체, 편광판 및 표시 장치를 제공한다.
예시적인 점착제 조성물은, 블록 공중합체를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 용어 「블록 공중합체」는, 서로 상이한 중합된 단량체들의 블록들(blocks of different polymerized monomers)을 포함하는 공중합체를 지칭할 수 있다.
하나의 예시에서 상기 블록 공중합체는, 유리전이온도가 50℃ 이상인 제 1 블록 및 유리전이온도가 -10℃ 이하인 제 2 블록을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 블록 공중합체의 「소정 블록의 유리전이온도」는, 그 블록에 포함되는 단량체들만으로 형성된 중합체로부터 측정되는 유리전이온도를 의미할 수 있다. 하나의 예시에서 상기 제 1 블록의 유리전이온도는 60℃ 이상, 65℃ 이상, 70℃ 이상 또는 75℃ 이상일 수 있다. 또한, 상기 제 1 블록의 유리전이온도의 상한은, 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면, 150℃, 140℃, 130℃ 또는 120℃ 정도일 수 있다. 또한, 상기에서 제 2 블록의 유리전이온도는 -20℃ 이하, -30℃ 이하, -35℃ 이하 또는 -40℃ 이하일 수 있다. 또한, 상기 제 2 블록의 유리전이온도의 하한은, 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면, -80℃, -70℃, -60℃ 또는 -55℃ 정도일 수 있다. 상기 2종의 블록을 적어도 포함하는 블록 공중합체는, 예를 들면, 점착제 내에서 미세한 상분리 구조를 형성할 수 있다. 이러한 블록 공중합체는, 온도 변화에 따라서 적절한 응집력과 응력 완화성을 나타내어 내구 신뢰성, 빛샘 방지 특성 및 재작업성 등 광학 필름용에서 요구되는 물성이 우수하게 유지되는 점착제를 형성할 수 있다.
블록 공중합체에서 제 1 블록은, 예를 들면, 수평균분자량(Mn: Number Average Molecular Weight)이 2,500 내지 150,000일 수 있다. 상기 제 1 블록의 수평균분자량은, 예를 들면, 제 1 블록을 형성하고 있는 단량체만을 중합시켜 제조되는 중합체의 수평균분자량을 의미할 수 있다. 본 명세서에서 언급하는 수평균분자량은, 예를 들면, GPC(Gel Permeation Chromatograph)를 사용하여 실시예에서 제시된 방법으로 측정할 수 있다. 제 1 블록의 수평균분자량은 다른 예시에서는 5,000 내지 100,000 또는 10,000 내지 50,000 정도일 수 있다. 또한, 상기 블록 공중합체는, 50,000 내지 300,000의 수평균분자량을 가질 수 있다. 블록 공중합체의 수평균분자량은 다른 예시에서는 90,000 내지 250,000, 90,000 내지 200,000 또는 90,000 내지 180,000 정도일 수 있다. 또한, 상기 블록 공중합체는 분자량 분포(PDI; Mw/Mn), 즉 중량평균분자량(Mw)과 수평균분자량(Mn)의 비율(Mw/Mn)이 1.0 내지 2.5 또는 1.4 내지 2.5 정도의 범위 내에 있을 수 있다. 분자량 특성을 상기와 같이 조절하여 우수한 물성의 점착제 조성물 또는 점착제를 제공할 수 있다.
하나의 예시에서 상기 블록 공중합체는 가교성 관능기를 가지는 가교성 공중합체일 수 있다. 가교성 관능기로는, 히드록시기, 카복실기, 이소시아네이트기 또는 글리시딜기 등이 예시될 수 있고, 예를 들면, 히드록시기를 사용할 수 있다.
가교성 관능기를 포함하는 경우, 상기 관능기는, 예를 들면, 유리전이온도가 낮은 제 2 블록에 포함될 수 있다. 하나의 예시에서 상기 유리전이온도가 높은 제 1 블록에는 가교성 관능기가 포함되지 않고, 제 2 블록에만 가교성 관능기가 포함되어 있을 수 있다. 가교성 관능기를 제 2 블록에 포함시키면, 온도 변화에 따라서 적절한 응집력과 응력 완화성을 나타내어서 내구 신뢰성, 빛샘 방지 특성 및 재작업성 등 광학 필름용에서 요구되는 물성이 우수하게 유지되는 점착제를 형성할 수 있다.
블록 공중합체에서 제 1 블록과 제 2 블록을 형성하는 단량체의 종류는 각 단량체의 조합에 의해 상기와 같은 유리전이온도가 확보되는 한 특별히 제한되지 않는다.
하나의 예시에서 상기 제 1 블록은, (메타)아크릴산 에스테르 단량체로부터 유도된 중합된 단위를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 단량체가 중합된 단위로 중합체 또는 블록에 포함되어 있다는 것은, 그 단량체가 중합 반응을 거쳐서 그 중합체 또는 블록의 골격, 예를 들면, 주쇄 또는 측쇄를 형성하고 있다는 것을 의미할 수 있다. 상기 (메타)아크릴산 에스테르 단량체로는, 예를 들면, 알킬 (메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다. 하나의 예시에서, 응집력, 유리전이온도 및 점착성의 조절 등을 고려하여, 탄소수가 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기를 가지는 알킬 (메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다. 이러한 단량체의 예로는 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, sec-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소보르닐 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트 및 라우릴 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있고, 상기 중 일종 또는 이종 이상을 상기 유리전이온도가 확보되도록 선택하여 사용할 수 있다. 특별히 제한하는 것은 아니지만, 유리전이온도 조절의 용이성 등을 고려하여 제 1 블록을 형성하는 단량체로는 상기 단량체 중에서 메타크릴산 에스테르 단량체, 예를 들면, 탄소수가 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기를 가지는 알킬 메타크릴레이트를 사용할 수 있다.
블록 공중합체의 제 2 블록은, 예를 들면, (메타)아크릴산 에스테르 단량체 90 중량부 내지 99.9 중량부 및 가교성 관능기를 가지는 공중합성 단량체 0.1 중량부 내지 10 중량부로부터 유도된 중합된 단위를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 단위 중량부는, 각 성분간의 중량의 비율을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기와 같이 제 2 블록이 (메타)아크릴산 에스테르 단량체 90 중량부 내지 99.9 중량부 및 가교성 관능기를 가지는 공중합성 단량체 0.1 중량부 내지 10 중량부로부터 유도된 중합된 단위를 포함한다는 것은, 제 2 블록의 중합된 단위를 형성하는 상기 (메타)아크릴산 에스테르 단량체(A) 및 가교성 관능기를 가지는 공중합성 단량체(B)의 중량을 기준으로 한 비율(A:B)이 90 내지 99.9:0.1 내지 10인 경우를 의미할 수 있다.
제 2 블록을 형성하는 (메타)아크릴산 에스테르 단량체로는, 상기 제 1 블록에 포함될 수 있는 단량체 중에서 상기 공중합성 단량체와의 공중합 등을 통하여 최종적으로 상기 기술한 범위의 유리전이온도를 확보할 수 있는 종류의 단량체를 선택 및 사용할 수 있다. 특별히 제한하는 것은 아니지만, 유리전이온도 조절의 용이성 등을 고려하여 제 2 블록을 형성하는 (메타)아크릴산 에스테르 단량체로는 상기 기술한 단량체 중에서 아크릴산 에스테르 단량체, 예를 들면, 탄소수가 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기를 가지는 알킬 아크릴레이트를 사용할 수 있다.
가교성 관능기를 가지는 공중합성 단량체로는, 예를 들면, 상기 (메타)아크릴산 에스테르 단량체와 같이 블록 공중합체에 포함되는 다른 단량체와 공중합될 수 있는 부위를 가지고, 또한 상기 기술한 가교성 관능기, 예를 들면, 히드록시기 등을 가지는 단량체를 사용할 수 있다. 점착제의 제조 분야에서는 상기와 같은 가교성 관능기를 가지는 공중합성 단량체가 다양하게 공지되어 있으며, 이러한 단량체는 모두 상기 중합체에 사용될 수 있다. 예를 들어, 히드록시기를 가지는 공중합성 단량체로는, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트 또는 8-히드록시옥틸 (메타)아크릴레이트 등의 히드록시알킬 (메타)아크릴레이트, 또는 2-히드록시에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트 또는 2-히드록시프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트 등의 히드록시알킬렌글리콜 (메타)아크릴레이트 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제 2 블록을 형성하는 다른 단량체와의 반응성이나 유리전이온도의 조절 용이성 등을 고려하여 상기와 같은 단량체 중에서 히드록시알킬 아크릴레이트 또는 히드록시알킬렌글리콜 아크릴레이트 등을 사용할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
제 1 블록 및/또는 제 2 블록은, 필요한 경우, 예를 들면, 유리전이온도의 조절 등을 위하여 필요한 경우에 다른 임의의 공단량체를 추가로 포함할 수 있고, 상기 단량체는 중합 단위로서 포함될 수 있다. 상기 공단량체로는, (메타)아크릴로니트릴, (메타)아크릴아미드, N-메틸 (메타)아크릴아미드, N-부톡시 메틸 (메타)아크릴아미드, N-비닐 피롤리돈 또는 N-비닐 카프로락탐 등과 같은 질소 함유 단량체; 알콕시 알킬렌글리콜 (메타)아크릴산 에스테르, 알콕시 디알킬렌글리콜 (메타)아크릴산 에스테르, 알콕시 트리알킬렌글리콜 (메타)아크릴산 에스테르, 알콕시 테트라알킬렌글리콜 (메타)아크릴산 에스테르, 알콕시 폴리에틸렌글리콜 (메타)아크릴산 에스테르, 페녹시 알킬렌글리콜 (메타)아크릴산 에스테르, 페녹시 디알킬렌글리콜 (메타)아크릴산 에스테르, 페녹시 트리알킬렌글리콜 (메타)아크릴산 에스테르, 페녹시 테트라알킬렌글리콜 (메타)아크릴산 에스테르 또는 페녹시 폴리알킬렌글리콜 (메타)아크릴산 에스테르 등과 같은 알킬렌옥시드기 함유 단량체; 스티렌 또는 메틸 스티렌과 같은 스티렌계 단량체; 글리시딜 (메타)아크릴레이트와 같은 글리시딜기 함유 단량체; 또는 비닐 아세테이트와 같은 카르복실산 비닐 에스테르 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이러한 공단량체들은 필요에 따라 적정한 종류가 일종 또는 이종 이상 선택되어 중합체에 포함될 수 있다. 이러한 공단량체는, 예를 들면, 각각의 블록 내에서 다른 단량체의 중량 대비 20 중량부 이하, 또는 0.1 중량부 내지 15 중량부의 비율로 블록 공중합체에 포함될 수 있다.
블록 공중합체는, 예를 들면, 상기 제 1 블록 10 중량부 내지 50 중량부 및 제 2 블록 50 중량부 내지 90 중량부를 포함할 수 있다. 제 1 블록과 제 2 블록간의 중량의 비율을 상기와 같이 조절하여, 우수한 물성의 점착제 조성물 및 점착제를 제공할 수 있다. 상기 블록 공중합체는 다른 예시에서 상기 제 1 블록 5 중량부 내지 45 중량부 및 제 2 블록 55 중량부 내지 95 중량부 또는 상기 제 1 블록 5 중량부 내지 45 중량부 및 제 2 블록 60 중량부 내지 95 중량부를 포함할 수 있다.
하나의 예시에서 상기 블록 공중합체는, 상기 제 1 및 제 2 블록을 포함하는 디블록 공중합체(diblock copolymer), 즉 상기 제 1 및 제 2 블록의 2개의 블록만을 포함하는 블록 공중합체일 수 있다. 디블록 공중합체를 사용함으로써, 점착제의 내구 신뢰성, 응력 완화성 및 재작업성 등을 보다 우수하게 유지할 수 있다.
상기 블록 공중합체를 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않고, 통상의 방식으로 제조할 수 있다. 블록 중합체는, 예를 들면, LRP(Living Radical Polymerization) 방식으로 중합할 있고, 그 예로는 유기 희토류 금속 복합체를 중합 개시제로 사용하거나, 유기 알칼리 금속 화합물을 중합 개시제로 사용하여 알칼리 금속 또는 알칼리토금속의 염 등의 무기산염의 존재 하에 합성하는 음이온 중합, 유기 알칼리 금속 화합물을 중합 개시제로 사용하여 유기 알루미늄 화합물의 존재 하에 합성하는 음이온 중합 방법, 중합 제어제로서 원자 이동 라디칼 중합제를 이용하는 원자이동 라디칼 중합법(ATRP), 중합 제어제로서 원자이동 라디칼 중합제를 이용하되 전자를 발생시키는 유기 또는 무기 환원제 하에서 중합을 수행하는 ARGET(Activators Regenerated by Electron Transfer) 원자이동 라디칼 중합법(ATRP), ICAR(Initiators for continuous activator regeneration) 원자이동 라디칼 중합법(ATRP), 무기 환원제 가역 부가-개열 연쇄 이동제를 이용하는 가역 부가-개열 연쇄 이동에 의한 중합법(RAFT) 또는 유기 텔루륨 화합물을 개시제로서 이용하는 방법 등이 있으며, 이러한 방법 중에서 적절한 방법이 선택되어 적용될 수 있다.
점착제 조성물은, 상기 블록 공중합체를 가교시킬 수 있는 가교제를 추가로 포함할 수 있다. 가교제로는 상기 블록 공중합체에 포함되는 가교성 관능기와 반응할 수 있는 관능기를 적어도 2개 가지는 가교제를 사용할 수 있다. 이러한 가교제로는, 이소시아네이트 가교제, 에폭시 가교제, 아지리딘 가교제 또는 금속 킬레이트 가교제 등이 예시될 수 있고, 예를 들면 이소시아네이트 가교제가 사용될 수 있다.
이소시아네이트 가교제로는, 예를 들면, 톨리렌 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소보론 디이소시아네이트, 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트 또는 나프탈렌 디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트 화합물이나, 또는 상기 디이소시아네이트 화합물을 폴리올과 반응시킨 화합물을 사용할 수 있으며, 상기에서 폴리올로는, 예를 들면, 트리메틸롤 프로판 등을 사용할 수 있다.
점착제 조성물에는 상기 중 일종 또는 이종 이상의 가교제가 사용될 수 있으나, 사용될 수 있는 가교제가 상기에 제한되는 것은 아니다.
다관능성 가교제는, 예를 들면, 블록 공중합체 100 중량부 대비 0.01 중량부 내지 10 중량부 또는 0.01 중량부 내지 5 중량부로 점착제 조성물에 포함될 수 있고, 이러한 범위에서 점착제의 겔 분율, 응집력, 점착력 및 내구성 등을 우수하게 유지할 수 있다.
점착제 조성물은, 실란 커플링제를 추가로 포함할 수 있다. 실란 커플링제로는, 예를 들면, 베타-시아노기 또는 아세토아세틸기를 가지는 실란 커플링제를 사용할 수 있다. 이러한 실란 커플링제는, 예를 들면, 분자량이 낮은 공중합체에 의해 형성된 점착제가 우수한 밀착성 및 접착 안정성을 나타내도록 할 수 있고, 또한 내열 및 내습열 조건에서의 내구 신뢰성 등이 우수하게 유지되도록 할 수 있다.
베타-시아노기 또는 아세토아세틸기를 가지는 실란 커플링제로는, 예를 들면, 하기 화학식 1 또는 2로 표시되는 화합물을 사용할 수 있다.
[화학식 1]
(R1)nSi(R2)(4-n)
[화학식 2]
(R3)nSi(R2) (4-n)
상기 화학식 1 또는 2에서, R1은, 베타-시아노아세틸기 또는 베타-시아노아세틸알킬기이고, R3는 아세토아세틸기 또는 아세토아세틸알킬기이며, R2는 알콕시기이고, n은 1 내지 3의 수이다.
화학식 1 또는 2에서, 알킬기는 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기일 수 있고, 이러한 알킬기는 직쇄상, 분지쇄상 또는 고리상일 수 있다. 또한, 화학식 1 또는 2에서, 알콕시기는 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알콕시기일 수 있고, 이러한 알콕시기는 직쇄상, 분지쇄상 또는 고리상일 수 있다.
또한, 상기 화학식 1 또는 2에서 n은 예를 들면, 1 내지 3, 1 내지 2 또는 1일 수 있다.
화학식 1 또는 2의 화합물로는, 예를 들면, 아세토아세틸프로필 트리메톡시 실란, 아세토아세틸프로필 트리에톡시 실란, 베타-시아노아세틸프로필 트리메톡시 실란 또는 베타-시아노아세틸프로필 트리에톡시 실란 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
점착제 조성물 내에서 실란 커플링제는 블록 공중합체 100 중량부 대비 0.01 중량부 내지 5 중량부 또는 0.01 중량부 내지 1 중량부로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 목적하는 물성을 효과적으로 점착제에 부여할 수 있다.
점착제 조성물은, 필요에 따라서, 점착성 부여제를 추가로 포함할 수도 있다. 점착성 부여제로는 예를 들면, 히드로카본 수지 또는 그의 수소 첨가물, 로진 수지 또는 그의 수소 첨가물, 로진 에스테르 수지 또는 그의 수소 첨가물, 테르펜 수지 또는 그의 수소 첨가물, 테르펜 페놀 수지 또는 그의 수소 첨가물, 중합 로진 수지 또는 중합 로진 에스테르 수지 등의 일종 또는 이종 이상의 혼합을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 점착성 부여제는, 블록 공중합체 100 중량부에 대하여, 100 중량부 이하의 양으로 점착제 조성물에 포함될 수 있다.
점착제 조성물은, 또한 필요한 경우에 에폭시 수지, 경화제, 자외선 안정제, 산화 방지제, 조색제, 보강제, 충진제, 소포제, 계면 활성제 및 가소제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 추가로 추가로 포함할 수 있다.
점착제 조성물은 코팅 고형분이 20 중량% 이상 또는 25 중량% 이상일 수 있다. 본 명세서에서 용어 코팅 고형분은, 점착제를 형성하기 위하여 코팅 공정에 적용되는 시점에서의 상기 점착제 조성물, 즉 코팅액의 고형분을 의미할 수 있다. 이러한 코팅 고형분은, 예를 들면, 하기 실시예에서 제시된 방식으로 측정할 수 있다. 통상적으로 코팅 공정에 적용되는 시점에서는, 점착제 조성물, 즉 코팅액은, 상기 블록 공중합체, 가교제, 개시제 및 기타 첨가제를 포함하고, 또한 용매 등도 포함하고 있을 수 있다. 코팅 고형분을 20 중량% 이상으로 하여, 점착제, 광학 필름 또는 표시 장치의 생산성을 극대화할 수 있다. 코팅 고형분의 상한은 특별히 제한되지 않고, 코팅 공정에 적용되기 위한 점도를 고려하여, 예를 들면, 50 중량% 이하, 40 중량% 이하, 또는 30 중량% 이하의 범위에서 적절히 제어할 수 있다.
점착제 조성물은 또한 23℃에서의 코팅 점도가 500 cP 내지 3,000 cP 정도일 수 있다. 용어 코팅 점도는, 점착제를 형성하기 위하여 코팅 공정에 적용되는 시점에서의 상기 점착제 조성물, 즉 코팅액의 점도로서, 상기 기술한 코팅 고형분을 유지한 상태에서의 점도를 의미할 수 있다. 상기 코팅 점도는, 예를 들면, 23℃에서 500 cP 내지 2,500 cP, 700 cP 내지 2,500 cP, 900 cP 내지 2,300 cP의 범위에 있을 수 있다. 상기 블록 공중합체를 포함하는 점착제 조성물은, 코팅 고형분이 높게 설정된 상태에서도 효과적인 코팅이 가능한 수준의 점도를 나타낼 수 있다.
상기 점착제 조성물은, 가교 구조를 구현한 후의 겔(gel) 분율이 80 중량% 이하일 수 있다. 상기 겔 분율은 하기 일반식 1로 계산될 수 있다.
[일반식 1]
겔 분율(%) = B/A × 100
일반식 1에서, A는 가교 구조를 구현하고 있는 상기 점착제 조성물의 질량이고, B는, 상기 질량 A의 점착제 조성물을 200 메쉬(mesh)의 크기의 망에 넣은 상태로 상온에서 에틸 아세테이트에 72 시간 침적시킨 후에 채취한 불용해분의 건조 질량을 나타낸다.
겔 분율을 80 중량% 이하로 유지하여, 작업성, 내구 신뢰성 및 재작업성을 우수하게 유지할 수 있다. 점착제 조성물의 겔 분율의 하한은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 0 중량%일 수 있다. 다만, 겔 분율이 0 중량%라는 것이 곧 점착제 조성물에 가교가 전혀 진행되지 않았다는 것을 의미하지는 않는다. 예를 들어, 겔 분율이 0 중량%인 점착제 조성물에는 가교가 전혀 진행되지 않은 점착제 조성물 또는 가교가 어느 정도 진행되었지만, 그 가교의 정도가 낮아서 상기 200 메쉬의 크기의 망 내에서 겔이 유지되지 못하고 누출되는 경우도 포함될 수 있다.
상기 점착제 조성물은, 광학 필름용 점착제 조성물일 수 있다. 광학 필름용 점착제 조성물은, 예를 들면, 편광 필름, 위상차 필름, 눈부심 방지 필름, 광시야각 보상 필름 또는 휘도 향상 필름 등의 광학 필름을 서로 적층하거나, 상기 광학 필름 또는 그 적층체를 액정 패널 등과 같은 피착체에 부착하기 위한 용도로 사용될 수 있다. 하나의 예시에서 상기 점착제 조성물은, 편광판용 점착제 조성물로서, 편광 필름을 액정 패널에 부착하기 위한 용도로 사용되는 점착제 조성물일 수 있다.
본 출원은 또한, 점착형 광학 적층체(pressure-sensitive adhesive optical laminate)에 대한 것이다. 예시적인 광학 적층체는, 광학 필름; 및 상기 광학 필름의 일면 또는 양면에 형성되어 있는 점착제층을 포함할 수 있다. 상기 점착제층은, 예를 들면, 상기 광학 필름을 LCD 장치의 액정 패널 등이나 다른 광학 필름에 부착하기 위한 점착제층일 수 있다. 또한 상기 점착제층은, 상기 기술한 본 출원의 점착제 조성물을 포함할 수 있다. 상기 점착제 조성물은, 가교 구조를 구현한 상태로 상기 점착제층에 포함되어 있을 수 있다. 상기에서 광학 필름으로는, 편광 필름, 위상차 필름 또는 휘도 향상 필름 등이나 상기 중에서 2종 이상이 적층된 적층체가 예시될 수 있다.
본 출원은, 또한 점착형 편광판에 대한 것이다. 상기 편광판은, 예를 들면, 상기 점착형 광학 적층체에서 광학 필름이 편광 필름인 구조를 가질 수 있다.
상기 편광판에 포함되는 편광 필름의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 폴리비닐알코올계 편광 필름 등과 같이 이 분야에서 공지되어 있는 일반적인 종류를 제한 없이 채용할 수 있다.
편광 필름은 여러 방향으로 진동하면서 입사되는 빛으로부터 한쪽 방향으로 진동하는 빛만을 추출할 수 있는 기능성 필름이다. 이와 같은 편광 필름은, 예를 들면, 폴리비닐알코올계 수지 필름에 이색성 색소가 흡착 배향되어 있는 형태일 수 있다. 편광 필름을 구성하는 폴리비닐알코올계 수지는, 예를 들면, 폴리비닐아세테이트계 수지를 겔화하여 얻을 수 있다. 이 경우, 사용될 수 있는 폴리비닐아세테이트계 수지에는, 비닐 아세테이트의 단독 중합체는 물론, 비닐 아세테이트 및 상기와 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체도 포함될 수 있다. 상기에서 비닐 아세테이트와 공중합 가능한 단량체의 예에는, 불포화 카르본산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류 및 암모늄기를 가지는 아크릴아미드류 등의 일종 또는 이종 이상의 혼합을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 폴리비닐알코올계 수지의 겔화도는, 통상 85몰% 내지 100몰% 정도, 바람직하게는 98몰% 이상일 수 있다. 상기 폴리비닐알코올계 수지는 추가로 변성되어 있을 수도 있으며, 예를 들면, 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말 또는 폴리비닐아세탈 등도 사용될 수 있다. 또한 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는, 통상 1,000 내지 10,000 정도 또는 1,500 내지 5,000 정도일 수 있다.
편광 필름은 상기와 같은 폴리비닐알코올계 수지 필름을 연신(ex. 일축 연신)하는 공정, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 이색성 색소로 염색하고, 그 이색성 색소를 흡착시키는 공정, 이색성 색소가 흡착된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산(boric acid) 수용액으로 처리하는 공정 및 붕산 수용액으로 처리 후에 수세하는 공정 등을 거쳐 제조할 수 있다. 상기에서 이색성 색소로서는, 요오드(iodine)나 이색성의 유기염료 등이 사용될 수 있다.
편광판은, 또한 상기 편광 필름의 일면 또는 양면에 부착된 보호 필름을 추가로 포함할 수 있고, 이 경우, 상기 점착제층은 상기 보호 필름의 일면에 형성되어 있을 수 있다. 보호 필름의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, TAC(Triacetyl cellulose)와 같은 셀룰로오스계 필름; 폴리카보네이트 필름 또는 PET(poly(ethylene terephthalet))와 같은 폴리에스테르계 필름; 폴리에테르설폰계 필름; 또는 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름 또는 시클로계나 노르보르넨 구조를 가지는 수지나 에틸렌-프로필렌 공중합체 등을 사용하여 제조되는 폴리올레핀계 필름 등의 일층 또는 이층 이상의 적층 구조의 필름 등을 사용할 수 있다.
상기 편광판은 또한 보호층, 반사층, 방현층, 위상차판, 광시야각 보상 필름 및 휘도 향상 필름으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기능성층을 추가로 포함할 수 있다.
본 출원에서 상기와 같은 편광판 또는 광학 필름에 점착제층을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 상기 점착제 조성물을 편광판 또는 광학 필름에 직접 코팅하고, 경화시켜서 가교 구조를 구현하는 방식을 사용하거나, 혹은 이형 필름의 이형 처리면에 상기 점착제 조성물을 코팅 및 경화시켜서 가교 구조를 형성시킨 후에 이를 편광판 또는 광학 필름에 전사하는 방식 등을 사용할 수 있다.
상기에서 점착제 조성물을 코팅하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 바 코터(bar coater) 등의 통상의 수단으로 점착제 조성물을 도포하는 방식을 사용하면 된다.
코팅 과정에서 점착제 조성물에 포함되어 있는 다관능성 가교제는 작용기의 가교 반응이 진행되지 않도록 제어되는 것이 균일한 코팅 공정의 수행의 관점에서 바람직하고, 이를 통해, 가교제가 코팅 작업 후의 경화 및 숙성 과정에서 가교 구조를 형성하여 점착제의 응집력을 향상시키고, 점착 물성 및 절단성(cuttability) 등을 향상시킬 수 있다.
코팅 과정은 또한, 점착제 조성물 내부의 휘발 성분 또는 반응 잔류물과 같은 기포 유발 성분을 충분히 제거한 후, 수행하는 것이 바람직하고, 이에 따라 점착제의 가교 밀도 또는 분자량 등이 지나치게 낮아 탄성률이 떨어지고, 고온 상태에서 유리판 및 점착층 사이에 존재하는 기포들이 커져 내부에서 산란체를 형성하는 문제점 등을 방지할 수 있다.
상기 코팅에 이어서 점착제 조성물을 경화시켜 가교 구조를 구현하는 방법도 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 코팅층 내에 포함된 블록 공중합체와 다관능성 가교제의 가교 반응이 유발될 수 있도록, 상기 코팅층을 적정한 온도에서 유지하는 방식 등으로 수행할 수 있다.
본 출원은 또한 표시 장치, 예를 들면, LCD 장치에 대한 것이다. 예시적인 표시 장치는, 액정 패널 및 상기 액정 패널의 일면 또는 양면에 부착된 상기 편광판 또는 광학 적층체를 포함할 수 있다. 상기 편광판 또는 광학 적층체는 상기 기술한 점착제에 의해 액정 패널에 부착되어 있을 수 있다.
상기 장치에서 액정 패널로는, 예를 들면, TN(twisted nematic)형, STN(super twisted nematic)형, F(ferroelectic)형 또는 PD(polymer dispersed)형과 같은 수동 행렬 방식의 패널; 2단자형(two terminal) 또는 3단자형(three terminal)과 같은 능동행렬 방식의 패널; 횡전계형(IPS; In Plane Switching) 패널 및 수직배향형(VA; Vertical Alignment) 패널 등의 공지의 패널이 모두 적용될 수 있다.
또한, 액정 표시 장치의 기타 구성, 예를 들면, 컬러 필터 기판 또는 어레이 기판과 같은 상하부 기판 등의 종류도 특별히 제한되지 않고, 이 분야에 공지되어 있는 구성이 제한 없이 채용될 수 있다.
본 출원의 점착제 조성물은 내구 신뢰성, 응력 완화성 및 재작업성이 우수한 점착제를 형성할 수 있다. 또한, 부수적으로 상기 점착제 조성물을 사용하면, 예를 들면, 코팅 고형분을 높게 유지한 상태에서도 코팅 공정을 효율적으로 진행할 수 있어서 생산성을 우수하게 유지하고, 두께의 균일성 등이 우수한 점착제를 형성할 수 있다. 상기 점착제 조성물은, 예를 들면, 편광판 등과 같은 광학 필름용으로 사용될 수 있다.
이하 실시예 및 비교예를 통하여 상기 점착제 조성물을 상세히 설명하지만, 상기 점착제 조성물의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
1. 분자량 평가
수평균분자량(Mn) 및 분자량 분포(PDI)는 GPC를 사용하여 이하의 조건으로 측정하였으며, 검량선의 제작에는 Agilent system의 표준 폴리스티렌을 사용하여 측정 결과를 환산하였다.
<측정 조건>
측정기: Agilent GPC (Agilent 1200 series, U.S.)
컬럼: PL Mixed B 2개 연결
컬럼 온도: 40℃
용리액: THF(Tetrahydrofuran)
유속: 1.0 mL/min
농도: ~ 1 mg/mL (100 μL injection)
2. 코팅 고형분
코팅 고형분은 다음의 방법으로 평가하였다.
<코팅 고형분 측정 순서>
1) 알루미늄 디쉬(aluminum dish)의 무게(A)를 측정한다.
2) 실시예 또는 비교예의 점착제 조성물을 0.3 g 내지 0.5 g 정도의 양(건조 전 시료)으로 채취하여 상기 알루미늄 디쉬에 담는다.
3) 에틸 아세테이트에 용해된 중합 금지제(hydroquinone) 용액(농도: 0.5 중량%)을 피펫(pipette)으로 극소량 점착제 조성물에 첨가한다.
4) 150℃의 오븐에서 30분 정도 건조시켜서 용매 등을 제거한다.
5) 상온에서 15분 내지 30분 정도 식힌 후에 잔류 성분의 무게(건조 후 시료의 무게)를 측정한다.
6) 상기 측정 결과에 따라 하기 수식으로 코팅 고형분을 평가한다.
<수식>
코팅 고형분(단위: %) = 100×(DS - A)/(S+E)
DS: 알루미늄 디쉬의 무게(A) + 건조 후 시료의 무게(단위: g)
A: 알루미늄 디쉬의 무게(단위: g)
S: 건조 전 시료의 무게(단위: g)
E: 제거된 성분(용매 등)의 무게(단위: g)
3. 점도의 평가
점착제 조성물의 점도는 측정기(Brookfield digital viscometer (DV-I+, DV-II+Pro))를 사용하여 하기의 방식으로 평가하였다.
<점도 측정 순서>
1) 비이커에 점착제 조성물(샘플)을 180 mL를 넣고, 항온/항습(23℃/50% 상대습도) 조건에서 1 시간 정도 방치하여 기포를 제거한다.
2) 점착제 조성물(샘플)의 액면이 스핀들(spindle)의 홈보다 깊게 닿지 않도록 하여 샘플에 스핀들을 기포가 생기지 않도록 비스듬히 넣는다.
3) 스핀들을 점도계에 연결하고, 샘플의 액면이 스핀들의 홈에 맞도록 조절한다.
4) 셋 스피드 키(set speed key)를 눌러 스핀들의 RPM을 선택한다.
5) 모터 온/오프 키(motor on/off key)를 눌러 점도계를 작동시킨다. 화면에 나타난 점도 수치가 안정화될 때까지 기다려 값을 얻는다. 디스플레이상에서 신뢰 구간이 약 10% 이상이 되는 RPM을 찾아서 RPM을 고정시키고, 점도를 측정한다.
4. 코팅성의 평가
실시예 및 비교예에서 제조된 점착제 조성물을 코팅하고, 코팅층을 육안으로 관찰하여 하기 기준으로 평가한다.
<평가 기준>
A: 코팅층에 기포 및 줄 무늬 등이 육안에 의해 확인되지 않음
B: 코팅층에 기포 및/또는 줄 무늬 등이 육안으로 미세하게 관찰됨
C: 코팅층에 기포 및/또는 줄 무늬가 육안으로 현저하게 관찰됨
5. 내구성의 평가
실시예 및 비교예에서 제조한 편광판을 폭이 180 mm 정도이고, 길이가 320 mm 정도가 되도록 재단하여 시편을 제조하고, 이를 19인치 시판 패널에 부착한다. 그 후, 패널을 오토클레이브(50℃, 5 기압)에서 약 20분 동안 보관하여 샘플을 제조한다. 제조된 샘플의 내습열 내구성은 샘플을 60℃ 및 90% 상대 습도 조건에서 500 시간 방치한 후에 점착 계면에서의 기포 및 박리의 발생을 관찰하여 하기 기준에 의해 평가하였고, 내열 내구성은 샘플을 80℃에서 500 시간 동안 유지한 후에 역시 기포 및 박리의 발생을 관찰하여 하기 기준으로 평가하였다.
<평가 기준>
A: 기포 및 박리 발생 없음
B: 기포 및/또는 박리 약간 발생
C: 기포 및/또는 박리 다량 발생
6. 유리전이온도의 산정
블록 공중합체의 각 블록 등의 유리전이온도(Tg)는 하기 수식에 따라서 산출하였다.
<수식>
1/Tg = ΣWn/Tn
상기 수식에서 Wn은 각 블록 등에서 사용된 단량체의 중량 분율이고, Tn은 사용된 단량체가 단독 중합체를 형성하였을 경우에 나타나는 유리전이온도를 나타낸다.
즉, 상기 수식에서 우변은 사용된 단량체의 중량 분율을 그 단량체가 단독 중합체를 형성하였을 경우에 나타내는 유리전이온도로 나눈 수치(Wn/Tn)를 단량체별로 모두 계산한 후에 계산된 수치를 합산한 결과이다.
7. 단량체의 전환율 및 조성비 측정
실시예 및 비교예의 블록 공중합체에서 제 1 블록을 형성하는 주요 단량체인 메틸 메타크릴레이트(MMA)와 제 2 블록을 형성하는 주요 단량체인 부틸 아크릴레이트(BA)의 중합 과정에서의 전환율 및 블록 공중합체 내에서의 조성 함량은 1H-NMR의 결과에 따라서 이하의 수식으로 산출하였다.
<MMA의 전환율>
MMA 전환율(%) = 100 × B/(A+B)
상기에서 A는 1H-NMR 스펙트럼에서 중합체에 포함되어 있는 MMA로부터 유도된 메틸기로부터 유래하는 피크(3.4 ppm 내지 3.7 ppm 부근)의 면적이고, B는 중합되지 않은 MMA의 메틸기로부터 유래하는 피크(3.7 ppm 부근)의 면적이다. 즉, MMA의 구조에서 메틸기 피크의 이동 위치를 고려하여 단량체의 전환율을 산출하였다.
<BA의 전환율>
BA 전환율(%) = 100 × C/(C+D)
상기에서 D는 1H-NMR 스펙트럼에서 BA의 이중 결합 말단의 =CH2로부터 유래하는 피크(5.7 ppm 내지 6.4 ppm 부근)의 면적이고, C는 BA의 중합에 의해 형성되는 중합체에 존재하는 -OCH2-로부터 유래하는 피크(3.8 ppm 내지 4.2 ppm 부근)의 면적이다. 즉, BA의 =CH2 피크와 중합체의 -OCH2- 피크의 상대값을 계산하여 BA의 전환율을 측정하였다.
<조성비 산정>
블록 공중합체의 제 1 및 제 2 블록의 비율은, 제 1 블록 및 제 2 블록을 형성하는 것에 사용한 주요 단량체인 메틸 메타크릴레이트(MMA) 및 부틸 아크릴레이트(BA)의 비율에 근거하여 하기 수식에 기초하여 산정하였다.
<수식>
블록 공중합체 내의 MMA의 함량(%) = 100 × MMA 피크 면적/BA 피크 면적
상기에서 MMA 피크 면적은 1H-NMR 내 3.4 내지 3.7 ppm 부근 피크(MMA로부터 유래된 -CH3에 의해 관찰되는 피크)의 1H proton 당 면적값이고, BA 피크 면적은 1H-NMR 내 3.8 내지 4.2 ppm 부근 피크(BA에 의해 형성되는 중합체에 존재하는 -OCH2-에 의해 관찰되는 피크)의 1H proton 당 면적값이다.
즉, 제 1 및 제 2 블록의 중량비는 MMA 구조의 -CH3 피크와 BA로부터 형성된 중합체의 -OCH2- 피크의 상대 값을 계산하여 산정하였다.
제조예 1. 블록 공중합체(A)의 제조
EBiB(ethyl 2-bromoisobutyrate) 0.1 g 및 메틸메타크릴레이트(MMA) 14.2 g을 에틸 아세테이트(EAc) 6.2 g에 혼합하였다. 상기 혼합물이 담긴 플라스크를 고무막으로 밀봉하고, 약 25℃에서 약 30 분 동안 질소 퍼징 및 교반을 하고, 버블링을 통해 용존 산소를 제거하였다. 그 후, CuBr2 0.002 g, TPMA(tris(2-pyridylmethyl)amine) 0.005 g 및 V-65 (2,2'-azobis(2,4-dimethyl valeronitrile)) 0.017 g을 산소가 제거된 상기 혼합물에 투입하고, 약 67℃의 반응조에 담구어서 반응을 개시시켰다(제1블록의 중합). 메틸메타크릴레이트의 전환율이 약 75% 정도인 시점에서 미리 질소로 버블링하여 둔 부틸 아크릴레이트(BA) 155 g, 히드록시부틸 아크릴레이트(HBA) 0.8 g 및 에틸 아세테이트(EAc) 250 g의 혼합물을 질소의 존재 하에서 투입하였다. 그 후, 반응 플라스크에 CuBr2 0.006 g, TPMA 0.012 g 및 V-65 0.05 g을 넣고, 사슬연장 반응(chain extention reaction)을 수행하였다(제2블록의 중합). 단량체(BA)의 전환율이 80% 이상에 도달하면 상기 반응 혼합물을 산소에 노출시키고, 적절한 용매에 희석하여 반응을 종결시킴으로써 블록 공중합체를 제조하였다(상기 과정에서 V-65는 그 반감기를 고려하여 반응 종료 시점까지 적절하게 분할하여 투입하였다.).
제조예 2 내지 7. 블록 공중합체(A2 내지 A4 및 B1 내지 B3)의 제조
제 1 블록의 중합 시에 사용된 원료 및 첨가제 등의 종류를 하기 표 1과 같이 조절하고, 제 2 블록의 중합 시에 사용된 원료 및 첨가제 등의 종류를 하기 표 2와 같이 조절한 것을 제외하고는 제조예 1의 경우와 동일하게 블록 공중합체를 제조하였다.
표 1
원료 EBiB EA CuBr2 TPMA V-65
MMA BMA HPMA
블록공중합체 A1 14.2 - - 0.1 6.2 0.002 0.005 0.017
A2 11.2 2.8 - 0.08 6.1 0.002 0.005 0.016
A3 9.4 6.3 - 0.07 6.8 0.002 0.005 0.016
A4 35.8 15.3 - 0.1 22 0.008 0.016 0.055
B1 11.6 2.4 0.4 0.08 6.2 0.002 0.005 0.016
B2 11.6 2.4 0.4 0.08 6.2 0.002 0.005 0.016
B3 5.8 - - 0.1 2.5 0.001 0.002 0.007
함량 단위: gMMA: methyl methacrylate (단독 중합체 Tg: 약 110℃)BMA: butyl methacrylate (단독 중합체 Tg: 약 27℃)HPMA: 2-hydroxypropyl methacrylate (단독 중합체 Tg: 약 26℃)EBiB: ethyl 2-bromoisobutyrateEA: ethyl acetateTPMA: tris(2-pyridylmethyl)amineV-65: 2,2'-azobis(2,4-dimethyl valeronitrile)
표 2
원료 EA CuBr2 TPMA V-65
BA HBA
블록공중합체 A1 115 0.8 250 0.006 0.01 0.05
A2 151 4.7 250 0.006 0.01 0.05
A3 146 9.3 250 0.006 0.01 0.05
A4 113 5.9 234 0.0002 0.0004 0.047
B1 156 - 250 0.006 0.01 0.05
B2 151 4.7 250 0.006 0.01 0.05
B3 163 0.8 250 0.006 0.01 0.05
함량 단위: gBA: butyl acrylate (단독 중합체 Tg: 약 -45℃)HBA: 4-hydroxybutyl acrylate (단독 중합체 Tg: 약 -80℃)EA: ethyl acetateTPMA: tris(2-pyridylmethyl)amineV-65: 2,2'-azobis(2,4-dimethyl valeronitrile)
상기 방식으로 제조된 각 블록 공중합체의 특성은 하기 표 3에 나타난 바와 같다.
표 3
블록공중합체
A1 A2 A3 A4 B1 B2 B3
제1블록 MMA 비율 100 80 60 70 81 81 100
BMA 비율 0 20 40 30 16 16 0
HPMA 비율 0 0 0 0 3 3 0
Tg(℃) 110 90 72 80 90 90 110
Mn(×10000) 1.9 2.3 2.9 3.8 2.3 2.3 0.8
PDI 1.27 1.34 1.38 1.41 1.36 1.36 1.18
제2블록 BA 비율 99.5 97.0 94.0 95.0 100 97.0 99.5
HBA 비율 0.5 3.0 6.0 5.0 0.0 3.0 0.5
Tg(℃) -47 -46.2 -47.5 -47 -45 -46.2 -47
블록공중합체 Mn(×10000) 10.6 12.3 14.1 10.4 12.4 12.2 10.1
PDI 1.7 1.8 2.1 2.1 1.8 1.8 1.6
제1블록:제2블록(중량비) 10.5:89.5 10.1:89.9 11.2:88.8 34.7:65.3 10.1:89.9 10.1:89.9 4.2:95.8
단량체 비율 단위: 중량부MMA: methyl methacrylate (단독 중합체 Tg: 약 110℃)BMA: butyl methacrylate (단독 중합체 Tg: 약 27℃)HPMA: 2-hydroxypropyl methacrylate (단독 중합체 Tg: 약 26℃)BA: butyl acrylate (단독 중합체 Tg: 약 -45℃)HBA: 4-hydroxybutyl acrylate (단독 중합체 Tg: 약 -80℃)Tg: 유리전이온도Mn: 수평균분자량PDI: 분자량 분포
제조예 8. 랜덤 공중합체(B4)의 제조
질소 가스가 환류되고, 온도 조절이 용이하도록 냉각 장치를 설치한 1L 반응기에 메틸메타크릴레이트(MMA) 10 중량부, n-부틸 아크릴레이트 87.3 중량부 및 4-히드록시부틸 아크릴레이트 2.7 중량부를 투입하고, 분자량 조절제로서 n-도데실 메르캅탄을 200 ppm의 양으로 첨가한 후 용제로서 에틸 아세테이트 120 중량부를 투입하였다. 이어서 산소 제거를 위해서 질소 가스를 약 60분간 퍼징하고, 온도를 60℃로 유지한 상태에서 반응 개시제인 AIBN(azobisisobutyronitrile) 0.05 중량부를 투입하고, 약 8 시간 동안 반응시켜서 랜덤 공중합체를 제조하였다. 제조된 랜덤 공중합체(B4)의 수평균분자량(Mn)은 약 132000이었으며, 분자량 분포(PDI)는 약 4.6이었다.
실시예 1
코팅액(점착제 조성물)의 제조
제조예 1에서 제조된 블록 공중합체(A1) 100 중량부에 대하여 가교제(Coronate L, 일본 NPU제) 0.04 중량부, DBTDL(Dibutyltin dilaurate) 0.1 중량부 및 β 시아노아세틸기를 가지는 실란 커플링제 0.2 중량부를 혼합하고, 용제로서 에틸 아세테이트를 배합하여 코팅 고형분이 약 33 중량%가 되도록 조절하여 코팅액(점착제 조성물)을 제조하였다.
점착 편광판의 제조
제조된 코팅액을 건조 후의 두께가 약 23㎛ 정도가 되도록 이형 처리된 두께 38㎛의 이형 PET(poly(ethylene terephthalate))(MRF-38, 미쯔비시제)의 이형 처리면에 코팅하고, 110℃의 오븐에서 약 3분 동안 유지하였다. 건조 후에 편면에 WV(Wide View) 액정층이 코팅된 편광판(TAC/PVA/TAC의 적층 구조: TAC=트리아세틸셀룰로오스, PVA=폴리비닐알코올계 편광 필름)의 WV 액정층에 상기 이형 PET상에 형성된 코팅층을 라미네이트하여 점착 편광판을 제조하였다.
실시예 2 및 3, 비교예 1 내지 4
점착제 조성물(코팅액)의 제조 시에 각 성분 및 비율을 하기 표 4와 같이 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 점착제 조성물(코팅액) 및 점착 편광판을 제조하였다.
표 4
실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3 4
아크릴중합체 종류 A1 A2 A3 A4 B4 B1 B2 B3
함량 100 100 100 100 100 100 100 100
가교제 함량 0.04 0.07 0.2 0.2 0.07 0.07 0.07 0.07
DBTDL 함량 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
SCA 함량 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
코팅 고형분 33 30 28 23 25 30 30 35
코팅점도(23℃) 1860 1760 1700 1690 1900 1650 1920 1770
함량 단위: 중량부가교제: Coronate L, 일본 NPU제DBTDL: dibutyltin dilaurateSCA: β 시아노 아세틸기를 가지는 실란 커플링제(M812, LG 화학제)코팅 고형분 단위: 중량%코팅 점도 단위: cP
상기 각 실시예 및 비교예에 대한 물성 평가 결과는 하기 표 5와 같다.
표 5
실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3 4
코팅성 A A A A A A A A
내열내구성 A A A A C C B C
내습열내구성 A A A A B C B C

Claims (18)

  1. 유리전이온도가 50℃ 이상인 제 1 블록 5 중량부 내지 50 중량부 및 유리전이온도가 -10℃ 이하이며, 가교성 관능기를 포함하는 제 2 블록 50 중량부 내지 95 중량부를 가지는 블록 공중합체를 포함하는 점착제 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 가교성 관능기는 제 1 블록에는 포함되어 있지 않고, 제 2 블록에만 포함되어 있는 점착제 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 가교성 관능기가 히드록시기인 점착제 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 제 1 블록은 메타크릴산 에스테르 단량체로부터 유도된 중합된 단위를 포함하는 점착제 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 제 2 블록은 아크릴산 에스테르 단량체 90 중량부 내지 99.9 중량부 및 가교성 관능기를 가지는 공중합성 단량체 0.1 중량부 내지 10 중량부로부터 유도된 중합된 단위를 포함하는 점착제 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서, 제 1 블록은 수평균분자량이 2,500 내지 150,000인 점착제 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서, 블록 공중합체는 수평균분자량이 50,000 내지 300,000인 점착제 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서, 블록 공중합체는 분자량 분포가 1.0 내지 2.5인 점착제 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서, 블록 공중합체는, 제 1 블록 및 제 2 블록을 가지는 디블록 공중합체인 점착제 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서, 가교성 관능기와 반응할 수 있는 관능기를 2개 이상 가지는 가교제를 추가로 포함하는 점착제 조성물.
  11. 제 10 항에 있어서, 가교제는 블록 공중합체 100 중량부 대비 0.01 중량부 내지 10 중량부로 포함되는 점착제 조성물.
  12. 제 1 항에 있어서, 코팅 고형분이 20 중량% 이상인 점착제 조성물.
  13. 제 1 항에 있어서, 23℃에서 코팅 점도가 500 cP 내지 3,000 cP인 점착제 조성물.
  14. 제 1 항에 있어서, 가교 구조를 구현한 후의 겔 분율이 80 중량% 이하인 점착제 조성물.
  15. 광학 필름; 및 상기 광학 필름의 일면 또는 양면에 존재하며, 제 1 항의 점착제 조성물로부터 형성되어 있는 점착제층을 가지는 점착형 광학 적층체.
  16. 편광 필름; 및 상기 편광 필름의 일면 또는 양면에 존재하며, 제 1 항의 점착제 조성물로부터 형성된 점착제층을 가지는 점착형 편광판.
  17. 제 16 항에 있어서, 점착제 조성물은, 가교 구조를 구현한 상태로 점착제층에 포함되어 있는 점착형 편광판.
  18. 액정 패널의 일면 또는 양면에 부착되어 있는 제 15 항의 점착형 광학 적층체 또는 제 16 항의 점착형 편광판을 포함하는 표시장치.
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